這是混合攪拌設備ppt，包括了攪拌器的主要用途，攪拌反應器應具有的要求，高粘度體系，攪拌器的功能，攪拌釜內(nèi)流體的流動狀況等內(nèi)容，歡迎點擊下載。

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第五章 攪拌聚合釜內(nèi)kk5紅軟基地
       流體的流動與混合kk5紅軟基地
機械攪拌反應器kk5紅軟基地
攪拌器的主要用途： kk5紅軟基地
    混合：使兩種或多種互溶或不互溶液體技工藝要求    混合均勻，如溶液、懸浮液、乳化等的配制。 kk5紅軟基地
    攪拌：使物料強烈地流動，以提高傳熱、傳質速率 kk5紅軟基地
    懸�。菏剐」腆w顆粒在液體中均勻懸浮、防止沉降等。以達到加速溶解、 kk5紅軟基地
    分散：則使氣體、液體在流體中充分分散成細小的氣泡或液滴，增加接觸面，促進傳質或化學反應，并滿足聚合物對粒度的要求。kk5紅軟基地
攪拌反應器應具有的要求：kk5紅軟基地
    (1)推動液體流動，混勻物料。 kk5紅軟基地
    (2)產(chǎn)生剪切力，分散物料，并使之懸浮。 kk5紅軟基地
    (3)增加流體的湍動，以提高傳熱速率。 kk5紅軟基地
　(4)在高粘體系，可以更新表面，促使低分子物排除。kk5紅軟基地
    (5)加速物料的分散和合并，增大物質的傳遞速率。kk5紅軟基地
由于體系的粘度很大，攪拌轉速低，物料處于層流狀態(tài)，不可能有明顯的局部剪切作用�？刂埔蛩厥侨莘e循環(huán)速率及低轉速。 kk5紅軟基地
        由于體系的粘度大，靠單一的徑向流和軸向流動已不能適應混合的需要，此時需要有較大的面積推動力。隨著粘度的增大可依次選用下列攪拌器。 kk5紅軟基地
     推進式、錨式、螺桿、螺帶、特殊型高粘度攪拌器。kk5紅軟基地
第二節(jié) 攪拌釜內(nèi)流體的流動狀況kk5紅軟基地
宏觀狀況流動也稱為宏觀流動，而微觀狀況流動則稱為微觀流動。 kk5紅軟基地
宏觀流動是指流體以大尺寸(凝集流體、氣泡、液滴)在大范圍(整個釜內(nèi)空間)流動狀況，所以也稱循環(huán)流動。kk5紅軟基地
  循環(huán)流動存在三種典型的流況，徑向流動、軸向流動、切線流動kk5紅軟基地
微觀流動是指流體以小尺寸(小氣泡、液滴分散成更小的液滴)在小范圍(氣泡、液滴大小的空間)中的湍動狀況。kk5紅軟基地
      微觀流動是由于攪拌槳的剪切作用而引起的局部混合作用，它促使氣泡、液滴的細微化最后由于分子擴散達到微觀混合。kk5紅軟基地
      微觀流動的作用促使局部混合及異相表面更新，對促進傳熱、傳質、分散微粒也有利。在攪拌槳葉葉端附近及擋板處是微觀流動作用最強烈處。微觀流動也稱剪切流動，它促使液體細微化達到分散作用。kk5紅軟基地
攪拌雷諾數(shù)與流態(tài) kk5紅軟基地
在攪拌釜內(nèi)，常以槳葉的端速ND作為定性速度，所以攪拌雷諾數(shù)定義為：kk5紅軟基地
攪拌雷諾數(shù)不僅決定攪拌釜內(nèi)流體流動的 流態(tài)(層流、過渡流、湍流)，而且對攪拌器的特性和行為也有決定性作用。kk5紅軟基地
A區(qū)間(NRe＜10)  液體僅在槳葉附近呈滯流旋轉流動，槳葉無液體吐出，釜內(nèi)的其余部分為液體停滯區(qū)(即死角)。 kk5紅軟基地
B區(qū)間(NRe～l0)  當雷諾數(shù)達數(shù)十時，自槳葉端開始有吐出流產(chǎn)生，并引起整個釜內(nèi)流體的上下循環(huán)流動(可能尚存在四周死角)，此時處于層流。kk5紅軟基地
C區(qū)間(NRe l00～1000)  此時處于過渡流態(tài)，即在槳葉周圍液體為湍流狀態(tài)，上下循環(huán)流動為滯流，隨雷諾數(shù)增大，其湍動程度增大。 kk5紅軟基地
D區(qū)間(NRe＞1000)  整個釜內(nèi)的上下循環(huán)流動都處于湍流狀態(tài)。 無擋板時會引起旋渦， 有擋板時整釜會處于湍流狀態(tài)。 當槳葉直徑D與釜徑T之比D／T＜0.1時，釜內(nèi)流體雖為湍流狀態(tài)，但上下循環(huán)流不會遍及整個釜內(nèi)，易出現(xiàn)死角。kk5紅軟基地
攪拌槳葉的動力特性、循環(huán)特性、混合特性，分別用無因次準數(shù)表示。kk5紅軟基地
擋板與導流筒 kk5紅軟基地
  1．擋板kk5紅軟基地
   當流體粘度不大，攪拌轉速較高，而且槳葉放在釜的中心線時，液體將隨著槳葉旋轉的方向循著釜壁滑動，釜內(nèi)液體在離心力作用下涌向釜壁，使液面沿襲壁上升，中心部分的液面下降，形成一個漩渦，通常稱打漩現(xiàn)象。kk5紅軟基地
打漩現(xiàn)象消除措施： kk5紅軟基地
    a.攪拌軸偏心安裝時，能減弱游渦，提 高軸向循環(huán)速率; kk5紅軟基地
    b.在釜內(nèi)安裝擋板可有效的消除游渦kk5紅軟基地
◆ 擋板kk5紅軟基地
          擋板的作用是避免旋kk5紅軟基地
   渦現(xiàn)象，增大被攪拌液體kk5紅軟基地
   的湍流程度，將切向流動kk5紅軟基地
   變?yōu)檩S向和徑向流動，強kk5紅軟基地
   化反應器內(nèi)液體的對流和kk5紅軟基地
   擴散，改善攪拌效果。kk5紅軟基地
2．導流筒 kk5紅軟基地
       設置導流筒，既可提高釜內(nèi)流體的攪拌程度，加強槳葉對流體的直接剪切作用，同時又造成一定的循環(huán)流型，使釜內(nèi)所有物料均可通過導流筒內(nèi)的強烈混合區(qū)，提高混合效率。另外由于限定了循環(huán)路徑，減少了短路機會。kk5紅軟基地
● 導流筒的作用kk5紅軟基地
             導流筒作用---提高混合效率kk5紅軟基地
           一方面提高了對液體的攪拌程度，加強了攪拌器對液體的直接機械剪切作用；另一方面由于限定了液體的循環(huán)路徑，確立了充分循環(huán)的流型，使器內(nèi)所有物料均能通過導流筒內(nèi)的強烈混合區(qū)，減少了走短路的機會。kk5紅軟基地
     ● 導流筒的組成kk5紅軟基地
           導流筒是一個圓筒，安裝在攪拌器的外面。常用于推進式和渦輪式攪拌器。kk5紅軟基地
第三節(jié) 攪拌器的構形及選擇攪拌器的構形 kk5紅軟基地
     攪拌器是實現(xiàn)攪拌操作的設備總稱，從不同角度，可有不同的分類方法。 kk5紅軟基地
  1．按槳葉構形可分為槳式、渦輪式、推進式、螺桿(螺軸)和螺帶式等； kk5紅軟基地
  2．按物料流動的流況，可分為徑向流動和軸向流動； kk5紅軟基地
  3．按攪拌任務，又可分為液體混合或乳化、固體顆粒懸浮、氣—掖接觸、化學反應、傳熱等。kk5紅軟基地
槳式攪拌器kk5紅軟基地
   由槳葉、鍵、軸環(huán)、豎軸所組成。槳葉一般用扁鋼或不銹鋼或有色金屬制造。槳式攪拌器的轉速較低，一般為20～80r／min。槳式攪拌器直徑取反應釜內(nèi)徑Di/3～2/3，槳葉不宜過長，當反應釜直徑很大時采用兩個或多個槳葉。kk5紅軟基地
   槳式攪拌器適用于kk5紅軟基地
流動性大、粘度小的kk5紅軟基地
液體物料，也適用于kk5紅軟基地
纖維狀和結晶狀的溶kk5紅軟基地
解液，物料層很深時kk5紅軟基地
可在軸上裝置數(shù)排槳kk5紅軟基地
葉。kk5紅軟基地
渦輪式攪拌器kk5紅軟基地
渦輪式攪拌器分為圓盤渦輪攪拌器和開啟渦輪攪拌器；按照葉輪又可分為平直葉和彎曲葉。渦輪攪拌器速度較大，300～600r／min。kk5紅軟基地
渦輪攪拌器的主要優(yōu)點是當能量消耗不大時，攪拌效率較高，攪拌產(chǎn)生很強的徑向流。因此它適用于乳濁液、懸浮液等。kk5紅軟基地
推進式攪拌器kk5紅軟基地
     推進式攪拌器，攪拌時能使物料在反應釜內(nèi)循環(huán)流動，所起作用以容積循環(huán)為主，剪切作用較小，上下翻騰效果良好。當需要有更大的流速時，反應釜內(nèi)設有導流筒。kk5紅軟基地
     推進式攪拌器直徑約取反應釜內(nèi)徑Di的1/4～1/3，300～600r／min，攪拌器的材料常用鑄鐵和鑄鋼。kk5紅軟基地
框式和錨式攪拌器kk5紅軟基地
    框式攪拌器可視為槳式攪拌器的變形，其結構比較堅固，攪動物料量大。如果這類攪拌器底部形狀和反應釜下封頭形狀相似時，通常稱為錨式攪拌器。kk5紅軟基地
   框式攪拌器直徑較大，一般取反應器內(nèi)徑的2/3～9/10，50～70r／min�？蚴綌嚢杵髋c釜壁間隙較小，有利于傳熱過程的進行，快速旋轉時，攪拌器葉片所帶動的液體把靜止層從反應釜壁上帶下來；慢速旋轉時，有刮板的攪拌器能產(chǎn)生良好的熱傳導。這類攪拌器常用于傳熱、晶析操作和高粘度液體、高濃度淤漿和沉降性淤漿的攪拌。kk5紅軟基地
二、攪拌器的選用 kk5紅軟基地
  攪拌器選用應滿足下列要求： kk5紅軟基地
(1)保證物料的混合， kk5紅軟基地
(2)消耗最少的功率， kk5紅軟基地
(3)所需費用最低， kk5紅軟基地
(4)操作方便，易于制造和維修。kk5紅軟基地
選用攪拌器時一般考慮方法為： kk5紅軟基地
　　(1)假如生產(chǎn)上對攪拌沒有特殊要求，則可參照生產(chǎn)時所使用的類似攪拌器經(jīng)驗地—選定。 kk5紅軟基地
　　(2)當生產(chǎn)過程對攪拌有嚴格的要求，且又無類似過程的攪拌型式可供參考，則應對設備，工藝過程的操作類別，攪拌的要求及經(jīng)濟性作全面的分析評價，找到操作的主要控制因素，然后選擇相適應的攪拌器型式。 kk5紅軟基地
　　(3)對于過程開發(fā)或生產(chǎn)規(guī)模很大的工程，比較精確可靠的方法是在一定的試驗基礎上，研究出最佳的攪拌器槳葉形式、尺寸及操作條件，再用相似模擬放大方法進行設計計算。kk5紅軟基地
選用攪拌器原則： kk5紅軟基地
  1．均相液體的混合 kk5紅軟基地
        均相液體的混合，主要控制因素是容積循環(huán)速率假如對達到完全混合的時間沒有嚴格要求，任何一般類型的攪拌器都可選用，當然，槳式攪拌器因結構簡單可優(yōu)先予以考慮，但其混合效率稍差，如果要求快速混合，則可選用推進式或渦輪式。kk5紅軟基地
2．非均相液體的混合(分散操作) kk5紅軟基地
       混合的目的主要是使互不相溶的濃體能良好地分散。為保證液體能分散成細滴，要求攪拌器有較大的剪切力；為保證液滴在釜內(nèi)均勻地分散，要求有較大的容積循環(huán)速率；所以非均相液體混合的主要控制因素是液滴的大小(分散度)及容積循環(huán)速率。kk5紅軟基地
3. 固體懸浮 kk5紅軟基地
       保證團體顆粒均勻分散和不沉降的主要控制因素是容積循環(huán)速率及湍流強度。根據(jù)團體顆粒的性質及含固量選用攪拌器。 kk5紅軟基地
4．氣體吸收及氣液相反應 kk5紅軟基地
       這類操作主要保證氣體進入液體后被打散，進而能分散成更小的氣泡并能使氣泡均勻地分散，故控制因素是局部剪切作用、容積循環(huán)速率及高轉速。kk5紅軟基地
5．高粘度體系 kk5紅軟基地
       由于體系的粘度很大，攪拌轉速低，物料處于層流狀態(tài)，不可能有明顯的局部剪切作用�？刂埔蛩厥侨莘e循環(huán)速率及低轉速。 由于體系的粘度大，靠單一的徑向流和軸向流動已不能適應混合的需要，此時需要有較大的面積推動力。kk5紅軟基地
攪拌器的選型kk5紅軟基地
    主要根據(jù)物料性質、攪拌目的及各種攪拌器的性能特征來進行。kk5紅軟基地
按物料粘度選型kk5紅軟基地
    對于低粘度液體，應選用小直徑、高轉速攪拌器，如推進式、渦輪式；kk5紅軟基地
    對于高粘度液體，就選用大直徑、低轉速攪拌器，如錨式、框式和槳式。kk5紅軟基地
按攪拌目的選型kk5紅軟基地
（1）對低粘度均相液體混合，主要考慮循環(huán)流量，各種攪拌器的循環(huán)流量按從大到小順序排列：推進式、渦輪式、槳式。kk5紅軟基地
（2）對于非均相液-液分散過程，首先考慮剪切作用，同時要求有較大的循環(huán)流量，各種攪拌器的剪切作用按從大到小的順序排列：渦輪式、推進式、槳式。kk5紅軟基地

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